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成本是无人机系统项目管理的关键要素

2022-05-17 14:24 中国航空报 看航空 专栏

    中国航空报讯:4月13日,美国国会研究服务部(Congressional Research Service,CRS)发布《无人机系统:当前和潜在的项目》报告,指出自上世纪90年代MQ-1“捕食者”无人机问世以来,无人机系统已成为美国军事行动的主要作战力量,但当前美国国防部应关注有人机与无人机的成本差异、无人机系统的采办管理等6项关键问题。

美军现役无人机系统的成本经济性

美军现役无人机系统主要有:陆军MQ-1C“灰鹰”、空军MQ-9“死神”、海军MQ-25“黄貂鱼”、空军RQ-4“全球鹰”、海军MQ-4C“特赖登”和空军RQ-170“哨兵”,主要战技指标如表1所示。

1.MQ-1C“灰鹰”MQ-1C“灰鹰”无人机是美国陆军MQ-1“捕食者”无人机的衍生型号,可在25000英尺(7620米)高度以150节(277.8千米/时)的最大飞行速度至少留空27小时。MQ-1C“灰鹰”可携带“地狱火”导弹,以及光电传感器、合成孔径雷达和通信中继器。MQ-1C“灰鹰”在2019财年的累计飞行时数达到494000小时,作战可用性达到92%。

根据美国国防部2019年12月重大国防采办项目选择性采办报告,截至目前,美国陆军总共采购204套MQ-1C“灰鹰”无人机系统,包括11架训练用机和13架“战备储存飞机”(含备件),单套系统平均采购单价为1.275亿美元(2019财年币值)。美国陆军已于2018年8月完成了MQ-1C“灰鹰”的作战试验鉴定,目前已在15个连队中部署了该无人机系统。

2.MQ-9“死神”MQ-9“死神”(“捕食者”B)是MQ-1“捕食者”的衍生机型,机长增加了13英尺(4米),翼展增加了16英尺(4.9米);配装900马力涡轮螺桨发动机,较MQ-1“捕食者”的115马力有大幅度提升;最大飞行高度可达50000英尺(15240米),最大飞行速度可达240节(444.5千米/时),续航时间24小时,作战半径1400海里(2592.8千米);可携带16枚“地狱火”导弹,相当于“阿帕奇”武装直升机的载弹量。截至2018年,MQ9“死神”已累计飞行325000小时,其中92%用于作战支援任务。

根据美国国防部2019年3月重大国防采办项目选择性采办报告,美国空军与通用原子公司签订了总计366架MQ-9“死神”无人机平台采购合同,平均采购单价为2800万美元(2022财年币值)。

3.MQ-25“黄貂鱼”MQ-25“黄貂鱼”无人机主要执行为美国海军舰载机空中加油任务,于2019年9月首飞,目前处于采办流程中的工程、制造和设计阶段。根据美国国防部2019年12月重大国防采办项目选择性采办报告,美国海军计划从2023财年开始采购MQ-25“黄貂鱼”无人机,计划数量为76架,单套系统(1个地面站、1架无人机)平均采购单价为1.21亿美元(2018财年币值)。

4.RQ-4“全球鹰”RQ-4“全球鹰”是美国空军现役最大也是最贵的无人机系统,搭载了多种侦察监视设备,其性能被认为可与有人驾驶的侦察飞机相媲美。RQ-4“全球鹰”机长47.6英尺(14.5米),重量约14.6吨。据美国空军报告,RQ4“全球鹰”的飞行高度几乎是商用客机的两倍,可以在65000英尺(19812米)高空持续飞行超过34小时。

根据美国国防部2016财年重大国防项目选择性采办报告,RQ-4“全球鹰”累积飞行时数已达14万小时,其中10万小时用于作战支援任务。2014财年飞机作战可用性为79.7%,单套系统平均采购单价为1.411亿美元(2022年币值)。

5.MQ-4C“特赖登”MQ-4C“特赖登”无人机也被称为广域海上监视(BAMS)系统。该无人机基于RQ-4“全球鹰”Block 20的机体,但配备了不同的传感器以支援P-8“海神”有人驾驶飞机的海上巡逻任务。根据22019年4月美国国防部重大国防采办项目选择性采办报告,MQ-4C无人机在2020年10月达到初始作战能力,在2021年5月通过大批量生产决策,单套系统平均采购单价为1.626亿美元(2022年币值)。

6.RQ-170“哨兵”RQ-170“哨兵”无人机翼展约65英尺(19.8米),机长约15英尺(4.6米),采用与B-2隐身轰炸机类似的低可探测性翼身融合设计,但其传统进气道、尾喷口以及起落架设计又表明该型无人机似乎并未针对隐身性能进行优化设计。除了美国空军曾称“RQ170是由空军研发、测试以及部署的低可探测无人机系统”外,目前仍没有该型无人机的其他官方声明。

7.RQ-180 RQ-180是一款具有轰炸机尺寸大小的无人机系统。2014年6月,美国空军前副参谋长罗伯特·奥拓中将表示空军正在研制RQ-180无人机。有关该型无人机的技术细节仍处保密状态,且美国空军尚未正式承认该计划。

无人机与有人机的成本经济性比较

美国国会研究服务部分析认为,无人机系统的采购和使用保障成本低于有人驾驶飞机,但权衡无人机与有人机成本效益时,还要考虑战损比因素,即发生A类事故的概率和坠毁概率,如表2所示。可以看出,无人机每10万飞行小时发生A类事故次数比有人机高出92%,说明无人机系统发生A类事故的概率更高。

另外,美国国会预算局(CBO)在2021年6月发布的《无人机系统的使用模式和成本》报告中指出,在权衡无人机与有人机成本效益时还要考虑作战任务因素,即在执行同等作战任务、达到同等作战效能的前提下比较全寿命周期成本。美国国会预算局构建了有人机和无人机系统每飞行小时全寿命周期成本参数化估算模型,以3架RQ-4无人机和6架P-8海上巡逻机执行同等ISR任务为边界条件,以2020年不变美元计算,认为RQ-4和P-8相比,每飞行小时全寿命周期成本(每架飞机的采办成本加上每飞行小时的直接使用成本)低17%,每飞行小时直接使用成本低38%,如表3所示。

结束语

无人机的成本优势和高效费比已经成为业内普遍共识,在强对抗环境中大量使用低成本可消耗无人机前景良好。适应装备低成本发展需求,我们需要在定性分析基础上,加强成本分析相关数据采集,如战技指标、成本价格数据、币值调整因子等,构建定量化的全寿命周期成本估算模型,为新式装备的成本评估和定价审价提供支撑。

责任编辑:助理编辑